Huérfano de niño y criado en la casa de su tío M. Livio Druso, el reformador, Catón cultivó desde muy pronto hábitos de austeridad y dio grandes muestras de probidad política y moral. Después de servir como tribuno militar en Macedonia (67-66 a.C.), recorrió Asia para prepararse para la vida pública. Como cuestor, o ministro de finanzas, Catón destacó por sus castigos a los funcionarios de Hacienda corruptos y por la estricta rectitud de sus cuentas. Pero no estaba libre de favoritismos. Como tribuno electo en el 63, procesó por soborno electoral a uno de los hombres que derrotaron a Catilina para el cargo de cónsul, eximiendo al otro por ser un pariente.
El encendido discurso de Catón el 5 de diciembre llevó al Senado a votar la ejecución de los conspiradores catilinarios que habían sido capturados en Roma tras un intento fallido de hacerse con el control del Estado. Como tribuno en el 62, Catón bloqueó los intentos de Metelo Neptuno y Julio César de llamar a Pompeyo para que se ocupara de Catilina y su ejército en Etruria.
Cuando Pompeyo regresó de Oriente, Catón lideró la oposición senatorial contra él. También indignó a Craso y a los ecuestres al negarse a permitir la reconsideración del contrato fiscal para Asia. El resultado fue la formación del Primer Triunvirato por parte de Pompeyo, Craso y César para conseguir sus fines políticos. Durante el consulado de César en el 59, Catón se opuso amargamente a los proyectos de ley del triunvirato para la redistribución de la tierra y la concesión de un mando extraordinario a César. Las tácticas de Catón fueron tan violentas que César llegó a encarcelarlo para luego pensarlo mejor. Al año siguiente, los triunviros se deshicieron de Catón ofreciéndole un mando especial en Chipre. Aunque Catón era consciente de que lo alejaban del centro del poder, su exagerado sentido del deber le impidió negarse.
Cuando regresó a Roma en el 56 a.C., intentó bloquear la elección de Pompeyo y Craso para su segundo consulado. Por tanto, impidieron la elección de Catón al pretorio, para lo que tuvo que esperar hasta el año 54. Para frenar los disturbios y la anarquía que se produjeron en el 53 y el 52, Catón apoyó la propuesta de los líderes senatoriales de hacer a Pompeyo cónsul único. A partir de entonces, continuó apoyando a Pompeyo, pero sólo como fuerza contraria al creciente poder de César. Debido a que Catón se negó a cultivar a los grandes políticos, no consiguió el consulado para el año 51.
En la guerra civil entre Pompeyo y César, Catón eligió a Pompeyo y se le dio el mando en Sicilia, que evacuó tras la llegada de las fuerzas cesarianas para evitar el derramamiento de sangre. Guarnicionó Dyrrachium para Pompeyo durante la batalla de Farsalia y tras la derrota de Pompeyo se unió a los refugiados pompeyanos en África. Allí rechazó el mando militar por no haber ostentado el cargo de cónsul, pero se hizo cargo de la ciudad de Útica (de donde derivó su apellido) y organizó sus defensas. Cuando César aplastó a los pompeyanos en la batalla de Thapsus en el 46 y se acercó a la ciudad, Catón se suicidó.
Tras su muerte, Catón se convirtió en un símbolo del republicanismo en la continua lucha contra César, Antonio y Octavio. Pero durante su vida su conservadurismo y obstruccionismo sólo sirvieron para fortalecer las fuerzas a las que se oponía.